(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本または複数本のワイヤをゴムで被覆したビードワイヤをリング状に巻回して成形したビードコアを一対のビード部のそれぞれに有する空気入りタイヤであって、該タイヤの幅方向断面において、前記ビードコアは、前記ワイヤによる芯が複数並ぶ列を複数段に重ねた積層構造を有し、前記ビードコアの径方向最内側の段を構成する芯数は、その他の段を構成する芯数より少なく、該ビードコアの径方向内側に、１００％伸張モジュラスが１．０〜５．０ＭＰａであるゴム層を前記ビードコアの底面に接触させて配置し、該ゴム層の幅は前記ビードコアの径方向最内側の段の幅と等しいことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ゴム層は、厚さが０．５〜２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ビードコアおよび前記ゴム層は、ラッピングテープで巻かれて一体化されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤのリム組み性およびリム組後のタイヤの均一性（アセンブリーユニフォーミティ）を向上させた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
空気入りタイヤは、複数本のゴム被覆したワイヤを並列に配置して、リング状に複数回巻回して積層させてなる、いわゆるストランドビードまたは１本のワイヤにゴム被覆を施し、螺旋状に複数回巻回して積層させてなる、いわゆるモノストランドビードを、ビードコアとしてビード部に埋設して、該ビード部を介してリムにタイヤを装着して使用に供するのが一般的である。
【０００３】
近年、タイヤを従前に比べて大径化する傾向にあり、リム径が１７インチ以上のタイヤを新車に装着させることも珍しいことではなくなってきている。かようなタイヤの大径化に伴い、リム外れの防止を図るため、ビードコアの強度を向上させる必要が有り、ビードコアの芯数を増やす等の方策がなされている。
【０００４】
しかし、ビードコアの強度を向上することは、タイヤをリムに装着する際にビード拡張力の増大につながり、ビードコアの強化は一方でリム組み性の悪化をまねくことになる。ここで、ビード拡張力は、ホフマン社製のビード拡張試験機を用いて測定した値である。
【０００５】
すなわち、ビード拡張力が高すぎると、タイヤのリム組みが阻害され、タイヤをリムに適正に装着することが難しくなる。その結果、リム組み後のタイヤは、ユニフォーミティが悪化する可能性がある。従って、ビードコアの強度は保持したまま、ビード拡張力を低減させることが必要となる。
【０００６】
そこで、特許文献１では、ビードコアのタイヤ幅方向における幅の範囲内で、かつビードコアのタイヤ半径方向内側に、厚さを調整したゴム層を配置して、ビード部の幅を増加させることなくビードコアの内周を大きくすることによって、ビード拡張力を低減させる方策が提案されている。
【特許文献１】特開２００６−１５９９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ビードコアの内側に配置したゴム層のボリュームによっては、ビード拡張力の低減が以下に示すように十分でない場合もあった。
【０００８】
ここで、サイズ２１５／５５Ｒ１７の空気入りタイヤを用いて、ビード拡張力を調査した。すなわち、ホフマン社製ビード拡張力試験機の８分割リムブロック上に、測定対象の空気入りタイヤの片側ビード部を配置して、タイヤのビード部を、径方向外側に向かって押し広げた時の変化量（通常、標準リム径のー３．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲）を横軸に、発生した力を縦軸に記録した結果を図１に示す。このビード拡張試験は、測定１回目の記録である。なぜなら、２回目、３回目の測定では、ゴムが変化しているため好ましくなく、最初の１回目の測定値を用いることが好ましい。
【０００９】
図１に示す測定プロファイルにおいて、徐々に傾く範囲（図１においてビードコアの径方向内側に配置したゴム層のゴムコンプレッションの影響域）は、ビードコアの径方向内側に配置したゴム層の圧縮（ゴムコンプレッション）に影響にされており、傾きが一定になる範囲（図１においてビード拡張剛性の影響域）は、ビード拡張剛性に影響されて、ビード拡張力が上昇することが判明した。
【００１０】
特に、ゴムコンプレッション（Ｐ）は、図２に示す、ビードコア１の径方向内側に配置するゴム層２のゴムボリューム（ｓ）と相関しており、ゴムコンプレッション（Ｐ）とゴムボリューム（ｓ）との関係は、下記式（１）の通りである。なお、ゴムボリューム（ｓ）は、タイヤをリム組みした際、下記式（２）によって算出することができる。また、ｋ（係数）は、ゴムのヤング率を示す。
記                                      
Ｐ＝ｋ×ｓ・・・・（１）
但し、ｋ：係数（ゴムのヤング率）
ｓ＝Ａ´×Ｘ・・・・（２）
但し、Ａ´：ゴム層の底面の面積（≒ビードコア底面の面積Ａ）
Ｘ  ：リム組み前後におけるゴム層の変位量
【００１１】
また、上記ビードコア１の径方向内側に配置したゴム層２は、ゴムコンプレッションを受けるには、ビードコアの底面に接触している範囲で配置されていればよいため、ビードコア１のタイヤ軸方向の幅（以下、単に幅という）に対応して設置される。従って、ビード剛性の向上を所期してビードコア１の幅を広くすると、上記ゴム層２の幅も広くなり、ゴムボリュームが大きくなる。
【００１２】
すなわち、ゴムボリュームが大きくなると、上記式（１）に示したように、ゴムコンプレッションが大きくなり、ビード拡張力も大きくなってしまう。その結果、タイヤをリムに装着する際のリム組性が悪くなり、リム組み後の空気入りタイヤのアセンブリーユニフォーミティも悪化する問題を生じてしまう。
【００１３】
ここで、ゴムコンプレッションを小さくしてビード拡張力を低減させるには、例えば図３に点線で示すように、ビードコア１の芯数を変えずにビードコア１の幅を狭くして、ゴム層２の幅を狭くすることが考えられるが、ビードコア１がタイヤ径方向外側に向かって長くなりビード崩れを招くおそれがある。
【００１４】
また、図３に実線で示すビードコア１とゴム層２との関係のように、ビードコア１の幅はそのままにして、ゴム層２の幅のみを狭くすると、ビードコア１の径方向内側のゴム層２が不足するため、いわゆるヒールベアやベースベア等のビード部の製造不良を招くことになる。
【００１５】
そこで、本発明は、ビード拡張力を低減させて、タイヤをリムに装着する際のリム組性を向上した結果、優れたアセンブリーユニフォーミティを有するに至る空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
発明者は、ビード拡張力を低減させる方策を鋭意検討した結果、ビードコアの径方向最内側の列を構成する芯数を少なくし、ビード部の強度を維持したままゴム層の幅を狭くでき、ビード拡張力を低減可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１７】
すなわち、本発明の要旨構成は次の通りである。
（１）１本または複数本のワイヤをゴムで被覆したビードワイヤをリング状に巻回して成形したビードコアを一対のビード部のそれぞれに有する空気入りタイヤであって、該タイヤの幅方向断面において、前記ビードコアは、前記ワイヤによる芯が複数並ぶ列を複数段に重ねた積層構造を有し、前記ビードコアの径方向最内側の段を構成する芯数は、その他の段を構成する芯数より少なく、該ビードコアの径方向内側に、１００％伸張モジュラスが１．０〜５．０ＭＰａであるゴム層を前記ビードコアの底面に接触させて配置し、該ゴム層の幅は前記ビードコアの径方向最内側の段の幅と等しいことを特徴とする空気入りタイヤ。
【００１８】
（２）上記ゴム層は、厚さが０．５〜２．０ｍｍであることを特徴とする上記（１）に記載の空気入りタイヤ。
【００１９】
（３）上記ビードコアおよび前記ゴム層は、ラッピングテープで巻かれて一体化されていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、１００％伸長モジュラスが所定の範囲であるゴム層をビードコアの径方向内側に配置するにあたって、ビードコアを構成する段の中で、ビードコアの径方向最内側を構成する段の芯数を最も少なくすることによって、ゴム層の幅を狭くすることが可能となり、ビードコアの強度を保持したままビード拡張力を低減することが可能となる。その結果、タイヤをリムに装着する際のリム組性が向上する。従って、アセンブリーユニフォーミティに優れた空気入りタイヤを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の空気入りタイヤについて、図面を参照して詳しく説明する。
まず図４に、本発明に従う空気入りタイヤの断面図を示す。
図示のタイヤは、1対のビードコア３間に跨ってトロイド状に延びるカーカス４を骨格とし、このカーカスのタイヤ径方向外側に、2層のベルト５を備え、このベルト５のタイヤ径方向外側にトレッド６を配置して成る。なお、本発明の空気入りタイヤはこれに限らず、例えば、ベルト構造を３層または４層とすることも可能である。
【００２２】
ビードコア３は、図５に示すように、１本のワイヤをゴムで被覆したスチールワイヤ７をリング状に巻回して成形してなる。そして、このビードコア３は、タイヤの幅方向断面において、スチールワイヤ７による複数の芯が並ぶ列を複数段に重ねた積層構造を有する。さらに、ビードコア３の径方向内側にゴム層２を配置する。
【００２３】
ここで、ビードコア３の径方向最内側の列を構成する芯数は、その他の列を構成する芯数より少ないことが肝要である。すなわち、ビードコア３の径方向最内側の列を構成する芯数が、このビードコア３を構成する全ての列の中で最も少なくすることによって、ビードコア３の径方向最内側に配置するゴム層２の幅を狭くすることが可能となる。なぜなら、ゴム層２の幅は、ビードコアを構成する径方向最内側の列と接触しているため、この列の幅に応じて、ゴム層２の幅も狭くすることができるからである。このゴム層２の幅を狭くすればゴムボリュームが小さくなり、ゴムコンプレッションも小さくなるため、ビード拡張力を低減することが可能となる。
【００２４】
なお、ビードコア３は、図５に示す積層構造に限らず、本発明の構成を満足すれば、各列の芯数や積層数は調整が可能である。例えば、図６（ａ）に示すように、最上段を５芯、中段（上）を５芯、中段（中）を５芯、中段（下）を５芯および最下段を４芯とした積層構造や、図６（ｂ）に示すように、最上段列を８芯、中段列（上）を７芯、中段列（中）を５芯、中段（下）を３芯および最下段を１芯とした積層構造であってもよい。また、複数本のワイヤを並列に配置して、ゴム被覆した板状のプライワイヤを、リング状に複数回巻回して積層させてなるストランドビードであっても本発明の有利な効果が得られる。
【００２５】
さらに、ビードコアの径方向内側に配置するゴム層２としては、１００％伸長モジュラスが１．０〜５．０ＭＰａであるゴム層であることが肝要である。ここで、１００％伸長モジュラスとは、ゴム試験片を１００％の伸びに引っ張ったとき、張力を変形前の断面積で割った量を意味する。
【００２６】
すなわち、ゴム層２における１００％伸長モジュラスが１．０ＭＰａ未満であると、ゴムが軟らかすぎて、ビード部の変形を抑制する効果が乏しくなり、リム滑り等の現象が生じ易くなってしまう。また、５ＭＰａを超えると、ビード拡張率が高くなり過ぎて、リム組性およびリムフィット性の悪化や、過大な空気圧によるリム変形が起きるおそれがある。
【００２７】
さらに、ゴム層の厚さは、０．５〜２．０ｍｍであることが好ましい。すなわち、ゴム層の厚さが０．５ｍｍ未満では、ビードコア内側の内周径の拡張代が少なくなり、リム組み性を向上することが難しくなる。また２．０ｍｍを超えると、ビードコア内側のゴム層の内周径が大きくなり過ぎて、走行時のゆるみによるリム外れが懸念される。
【００２８】
そして、空気入りタイヤのビード部に上記したビードコアおよびゴム層を備えることによって、ビード部の拡張力を所期した通りに低減することができるため、かようなタイヤは適正なリム組みの下に、リムに装着することが可能となる。その結果、アセンブリーユニフォーミティに優れた空気入りタイヤを提供することが可能となる。
【００２９】
次に、図７に示すように、ビードコア３およびゴム層２は、ラッピングテープ８で巻かれて、一体化されていることが好ましい。ここでラッピングテープ８は、目の粗い布状のテープであることが好ましい。すなわち、ラッピングテープの目が粗いと、テープに隔てられたゴムが、加硫成形時において、この目を介して結合し、互いに一体化することが可能となる。
【００３０】
そして、ビードコア３およびゴム層２がラッピングテープ８で巻かれていることによって、ビードコア３とゴム層２が一体化され、ゴム層２を所望の位置に、正確に配置することができると共に、加硫成形時において、ゴムの流動化を抑制することができる。さらに、ビードコア３のタイヤ幅方向両側に、ゴム層２がはみ出すのを防止することができる。
【実施例】
【００３１】
表１に示す種々の仕様の下、各々の積層構造を有するビードコアをビード部に埋設した空気入りタイヤを試作して、ビード拡張力、タイヤのユニフォーミティおよびリム組性を測定した。その結果を表１に示す。
【００３２】
ビード拡張力は、上述したホフマン社製のビード部拡張力試験機を用いて測定した値を示す。
【００３３】
空気入りタイヤのユニフォーミティは、空気入りタイヤのラテラルフォースバリエーション（ＬＦＶ）を調査し、その結果を評価した。なお、ＬＦＶは、ブリヂストンサイクル工業株式会社社製ユニフォーミティ測定機を用いて調査した。なお、表中におけるＡＶＥは、測定したタイヤ全本数の平均値を表す。また、σは、測定したタイヤ全本数の標準偏差を表す。
【表１】
0005183997.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ビード部の拡張力試験の測定結果を示した図である。
【図２】ビードコアの幅とゴムボリュームを示した図である。
【図３】ビードコアの幅とゴム層の幅の関係を説明するために示した図である。
【図４】本発明に従う好適な空気入りタイヤを示した図である。
【図５】本発明のビードコアとゴム層を示した図である。
【図６】本発明のビードコアとゴム層を示した図である。
【図７】本発明のビードコアとゴム層をラッピングテープで一体化して示した図であ            る。
【図８】従来例および本発明のビードコアとゴム層を示した図である。
【図９】従来例のおよび本発明のビードコアとゴム層を示した図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ビードコア
２  ゴム層
３  ビードコア
４  カーカス
５  ベルト
６  トレッド
７  スチールワイヤ
８  ラッピングテープ
【図１】
0005183997.tif 000003
【図２】
0005183997.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005183997.tif 000007
【図６】
0005183997.tif 000008
【図７】
0005183997.tif 000009
【図８】
0005183997.tif 000010
【図９】
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